金剛石涂層是21世紀(jì)的一種新型功能材料，具有高強度、高摩擦磨損性能、高熱導(dǎo)率和化學(xué)穩(wěn)定性,有廣泛的應(yīng)用前景。

出現(xiàn)的問題：

1.涂層韌性不足。

2.涂層與基體容易脫落。

出現(xiàn)的原因：

1.涂層與基體是其技術(shù)的主要瓶頸導(dǎo)致涂層韌性不足。

2.涂層與基體容易脫落，限制了金剛石涂層的應(yīng)用空間。

解決方法：

1.一個對基體表面進行預(yù)處理的步驟；

首先對基體表面進行超聲波處理，將基體依次放入到去離子水、乙醇和丙酮溶液中超聲清洗5~15分鐘，待清洗完成后，將基體烘干。

2.將基體放置在cvd實驗臺反應(yīng)臺上，將需要嵌入的質(zhì)地較軟的納米固體顆粒放置在基體表面上，納米固體顆粒均勻分布在基體表面；所述的固體顆粒材料的硬度低于基體材料的硬度。

3.一個制備金剛石涂層的步驟，設(shè)置cvd金剛石涂層的制備參數(shù)

形核階段：反應(yīng)壓力-99.7kpa、氫氣流量240sccm、碳源流量100sccm。

生長階段：生長mcd涂層時，反應(yīng)壓力-97.3kpa、氫氣流量240sccm、碳源流量80sccm、氬氣流量150sccm；生長ncd涂層時，反應(yīng)壓力-100.1kpa、氫氣流量240sccm、碳源流量90sccm、氬氣流量150sccm。

制備涂層期間，用四根鉭絲作為加熱源，鉭絲之間相互間隔為20cm，鉭絲距基體表面為16cm；形核階段，加熱功率為5800w，時間為30min；生長階段，加熱功率為6000w，時間為6小時。

解決方案：

本發(fā)明在化學(xué)氣相沉積法制備生長金剛石涂層之前，基體上均勻放置質(zhì)地較軟的納米固體顆粒，而后按照原有金剛石涂層制備工藝生長出金剛石涂層。其中，所放置的納米固體顆粒的硬度小于基體的硬度，同時保證納米固體顆粒均勻性的放置在基體表面，金剛石涂層厚度大于放置在基體表面上的納米固體顆粒的厚度，保證納米固體顆粒完全被金剛石涂層覆蓋。

利用放置在基體表面的質(zhì)地較軟的納米固體顆粒吸收外界作用于金剛石涂層的沖擊應(yīng)力，降低外界沖擊力對超硬金剛石涂層的破壞，保持金剛石涂層的完整性，避免涂層出現(xiàn)脫落，提高了涂層的韌性，從而提升了涂層整體品質(zhì)。采用本發(fā)明，金剛石涂層制備工藝簡單便捷，僅需要在涂層制備前添加一道工序，且加入的納米固體顆粒的投入非常少，經(jīng)濟性較強，同時，可以顯著提高金剛石涂層的韌性及整體品質(zhì)。